TWI667159B - Car falling water escape system and its ultrasonic component - Google Patents

Abstract

本發明揭露一種汽車落水逃生系統及其超音波構件，該超音波構件包括有一殼體及一超音波模組，而汽車落水逃生系統係包括有至少一該超音波構件及一主機板。本發明之汽車落水逃生系統及其超音波構件係於一車輛上安裝可發射一超音波之一超音波訊號發射訊號單元，於該車輛落水時，藉由該超音波由空氣碰撞及進入水的聲波阻抗原理，計算出該超音波的反射率及穿透率與設定值的差異，以及測得該超音波的反射時間差及反射距離與設定值的差異。藉以快速發出汽車落水訊息，確實達到把握汽車落水之救援先機以減少人員傷亡。

Description

汽車落水逃生系統及其超音波構件

本發明是有關於一種汽車落水逃生系統及其超音波構件，特別是有關於一種協助將汽車落水資訊快速接收並發出以把握救援先機之汽車落水逃生系統及其超音波構件。

按，在政府的宣導資料中常教育民眾當駕車不慎落水時，因車頭負載引擎的重量而容易下沉，若遇上述情況時，乘坐於車輛內的民眾應保持冷靜，於第一時間解開束縛的安全帶後盡快打開車窗，趁車輛下沉前由車窗口爬出；若是汽車已完全沉入水中，車門將會受水壓的內外差影響而不易打開，電動車窗也會因為進水而無法啟動，此時，汽車約90秒就會完全下沉，受困者必須及時找到車上尖銳物品敲擊前後擋風玻璃，才能有逃生的機會，若無法在短短的90秒內掌握逃生的機會，受困民眾的求生機會將非常渺茫。

中華民國專利第M416576號之『汽車落水自救系統』即用以解決上述之問題，該專利係包括車體、充氣機構、水位感測器及控制單元；車體設有側面，充氣機構位於車體的側面並包括有高壓氣瓶、浮球及浮球控制模組，高壓氣瓶設於車體內，浮球設於車體外，浮球控制模組連結於高壓氣瓶與浮球並包括固定環、氣瓶充氣開關啟動器及驅動器；水位感測器設於車體外，控制單元係與水位感測器及浮球控制模組電連結；藉此，當水位感測器測得水位過高時能夠啟動充氣機構，使充氣機構的浮球迅速充氣，避免車體沈沒，進而拯救駕駛的性命；更進一步地，於車燈頂部設有求救燈，求救燈能夠閃爍發光而讓駕駛者等待救援；然而，當車輛落水時，該水位感測器與該浮筒係因水的浮 力作用而往上，但受到彈簧的張力為阻力的緣故，影響了浮筒的作動時間而延誤感測器的訊號發射時間，並延緩浮球充氣之時機，最後導致車內受困人員被救援的時機；因此，如何藉由創新的設計，有效幫助於汽車落水時將求救訊息快速發出，以掌握救援之先機，乃是汽車落水逃生系統需持續努力克服與解決之課題。

本發明主要目的為提供一種汽車落水逃生系統及其超音波構件，其目的在於提供一種協助將汽車落水資訊快速接收並發出以把握救援先機之汽車落水逃生系統及其超音波構件，主要係於車輛上安裝可發射超音波之超音波訊號發射訊號單元。於車輛落水時，藉由超音波由空氣碰撞及進入水的聲波阻抗原理，計算出該超音波的反射率及穿透率與設定值的差異；以及，於車輛落水時測得該超音波的反射時間差及反射距離與設定值的差異。進而，快速發出汽車落水訊息，確實達到把握汽車落水之救援先機以減少人員傷亡之優勢者。

根據本發明之目的，提出一種超音波構件，係至少包括有：一殼體，其內部係容設有一容置空間，該殼體之至少一側部係開設有至少一穿孔，以及至少二對應設置於該穿孔二側之遮蔽片，其中該遮蔽片係與該殼體之該側部夾設一角度；以及，一超音波模組，係設置於該容置空間內，該超音波模組係包括有一超音波訊號發射單元、一接收單元、一電性連接該接收單元之計算單元，以及一電性連接該計算單元之訊號發射單元；其中，該超音波訊號發射單元係投射一超音波，該接收單元係接收該超音波；該接收單元分析該超音波之速度並轉換為一穿透率或一反射率，或者該接收單元分析該超音波訊號發射單元投射該超音波的時間與該接收單元接收該超音波的時間之間差距的一時間 差，或者該接收單元並根據該時間差分析出一反射距離；該計算單元係將該接收單元所傳遞之該穿透率與內建之一穿透率設定值比較，或者該計算單元係將該接收單元所傳遞之該反射率與內建之一反射率設定值比較，或者該計算單元係將該接收單元所傳遞之該時間差與內建之一時間差設定值比較，或者該計算單元係將該接收單元所傳遞之該反射距離與內建之一反射距離設定值比較；當該穿透率與該穿透率設定值有差異時，或者該反射率與該反射率設定值有差異時，或者該時間差與該時間差設定值有差異時，或者該反射距離與該反射距離設定值有差異時，該計算單元係產生一落水訊號並傳遞給該訊號發射單元，該訊號發射單元係藉由一有線方式或一無線方式發出該落水訊號。

如上所述的超音波構件，其中該超音波訊號發射單元及該接收單元係設置於該容置空間的相同側，且該超音波訊號發射單元於發射該超音波時，係同步傳遞一起始時間至該接收單元；該超音波具有一反射波，該接收單元接收該反射波並標記一接收時間，該接收單元將該接收時間減去該起始時間即為該時間差。

如上所述的超音波構件，其中當該時間差小於該時間差設定值時，該計算單元係產生該落水訊號並傳遞給該訊號發射單元。

如上所述的超音波構件，其中當該超音波係碰撞該殼體的底部並產生該反射波時，該時間差即為該時間差設定值。

如上所述的超音波構件，其中該反射距離係為二分之一的該時間差乘以該超音波的速度，或該反射距離係為該時間差乘以該超音波的速度。

如上所述的超音波構件，其中當該反射距離小於該反射距離設定值時，該計算單元係產生該落水訊號並傳遞給該訊號發射單元。

如上所述的超音波構件，其中該超音波訊號發射單元與該接收單元係設置於該容置空間的相對側。

如上所述的超音波構件，其中該超音波訊號發射單元係朝向該接收單元發射該超音波。

如上所述的超音波構件，其中該超音波具有一穿透波，當該接收單元分析出該穿透波的速度係大於該超音波的速度之後，該接收單元係分析該穿透率。

如上所述的超音波構件，其中當該穿透率大於該穿透率設定值時，該計算單元係產生該落水訊號並傳遞給該訊號發射單元。

如上所述的超音波構件，其中該穿透率設定值係為0。

當該接收單元分析出該穿透波的速度係大於該超音波的速度之後，該接收單元係分析該反射率。

如上所述的超音波構件，其中該接收單元係依據該穿透率而進一步地分析出該反射率；當該反射率小於該反射率設定值時，該計算單元係產生該落水訊號並傳遞給該訊號發射單元。

如上所述的超音波構件，其中該反射率設定值係為1。

如上所述的超音波構件，其中該角度係介於5度至65度之間。

如上所述的超音波構件，其中該超音波訊號發射單元係為一超音波訊號發射元件或一超音波訊號發射裝置。

如上所述的超音波構件，其中該穿孔內側部係進一步設置有一透水層，該透水層係為一含纖維材層或布層。

此外，根據本發明之目的，本發明人另提出一種汽車落水逃生系統，係設置於一車輛上，該汽車落水逃生系統係至少包括有；至少一如前所述 之該超音波構件；以及一主機板，係電性連接該超音波構件，當該主機板接收該訊號發射單元發射之該落水訊號後，該主機板係電性連接該車輛之一馬達以開啟至少一車窗，以及電性連接該車輛之一電磁開關以解開至少一安全帶。

如上所述的汽車落水逃生系統，其中該汽車落水逃生系統係進一步設置有一不斷電系統，該不斷電系統係使該汽車落水逃生系統所需之電力不中斷。

如上所述的汽車落水逃生系統，其中該汽車落水逃生系統係進一步電性連接一安裝於該車輛或該車輛駕駛者所持有之行動通訊裝置其中之一裝置內部的應用程式(Application，APP)，該汽車落水逃生系統係於接收該落水訊號後，啟動該應用程式之自動定位功能。

如上所述的汽車落水逃生系統，其中該應用程式係進一步透過一語音助理或自動撥號其中之一方式進行發送一求救簡訊或一求救電話其中之一功能。

如上所述的汽車落水逃生系統，其中該主機板係進一步電性連接該車輛之一喇叭，以於該主機板接收該落水訊號後啟動該喇叭發出聲響。

如上所述的汽車落水逃生系統，其中該主機板設一控制單元，該控制單元係電性分別連結該馬達、複數個車燈及至少一個該喇叭。

(1)‧‧‧超音波構件

(11)‧‧‧殼體

(111)‧‧‧容置空間

(112)‧‧‧穿孔

(113)‧‧‧遮蔽片

(114)‧‧‧透水層

(12)‧‧‧超音波模組

(121)‧‧‧超音波訊號發射單元

(122)‧‧‧接收單元

(123)‧‧‧計算單元

(124)‧‧‧訊號發射單元

(2)‧‧‧汽車落水逃生系統

(21)‧‧‧主機板

(211)‧‧‧控制單元

(22)‧‧‧不斷電系統

(3)‧‧‧車輛

(31)‧‧‧馬達

(32)‧‧‧車窗

(33)‧‧‧電磁開關

(34)‧‧‧安全帶

(35)‧‧‧車燈

(36)‧‧‧喇叭

(4)‧‧‧應用程式

(O)‧‧‧障礙物

(U)‧‧‧超音波

(U1)‧‧‧穿透波

(U2)‧‧‧反射波

(θ)‧‧‧角度

第1A圖：本發明超音波構件其一較佳實施例之裝置設置方塊圖。

第1B圖：本發明超音波構件其一較佳實施例之裝置設置示意圖(一)。

第1C圖：本發明超音波構件其一較佳實施例之裝置設置示意圖(二)。

第2圖：本發明超音波構件其二較佳實施例之裝置設置方塊圖。

第3圖：本發明汽車落水逃生系統其一較佳實施例之系統設置方塊圖。

第4圖：本發明汽車落水逃生系統其一較佳實施例之系統運作示意圖。

第5圖：本發明汽車落水逃生系統其二較佳實施例之系統設置示意圖。

第6圖：本發明汽車落水逃生系統其二較佳實施例之系統運作示意圖。

為利 貴審查員瞭解本發明之技術特徵、內容與優點及其所能達成之功效，茲將本發明配合附圖，並以實施例之表達形式詳細說明如下，而其中所使用之圖式，其主旨僅為示意及輔助說明書之用，未必為本發明實施後之真實比例與精準配置，故不應就所附之圖式的比例與配置關係解讀、侷限本發明於實際實施上的權利範圍，合先敘明。

首先，請參閱第1A圖至第1C圖所示，其中本發明之超音波構件(1)係至少包括有：一殼體(11)及一超音波模組(12)。

該殼體(11)，其內部係容設有一容置空間(111)，該殼體(11)之二相對側部係各開設有至少一穿孔(112)，以及至少二對應設置於該穿孔(112)二側之遮蔽片(113)，其中該遮蔽片(113)係與該殼體(11)之該側部夾設一角度(θ)；此外，該角度(θ)係介於5度至65度之間。在本發明其一較佳實施例中，該殼體(11)係為一方形態樣之外殼且內部形成有一個該容置空間(111)，該容置空間(111)填具有空氣，該殼體(11)的左、右二個該側部係各開設有至少一個該穿孔(112)，每個該穿孔(112)的上、下側各設置有一個該遮蔽片(113)。較佳地，該穿孔(112)的上、下側的該遮蔽片(113)係彼此平行，該穿孔(112)的其中一個該遮蔽片(113)係與該殼體(11)之該側部夾設成介於5度至65度之該角度(θ)，另一個該遮蔽片(113)係與該殼體(11)之該側部夾設成該角度(θ)的互補角。其中該遮蔽片(113)與該殼體(11)之間的該角度(θ)係為了防止使用者洗車或雨天或其他非落水因素的水直接濺入該殼體(11)內而產生誤判之情形。

該超音波模組(12)，係設置於該容置空間(111)內，該超音波模組 (12)係包括有一超音波訊號發射單元(121)、一接收單元(122)、一電性連接該接收單元(122)之計算單元(123)，以及一電性連接該計算單元(123)之訊號發射單元(124)，較佳地該接收單元(122)與該超音波訊號發射單元(121)係電性連接，或者該計算單元(123)與該超音波訊號發射單元(121)係電性連接。其中，該超音波訊號發射單元(121)係連續地或每間隔一週期地投射一超音波(U)，該接收單元(122)係接收該超音波(U)，較佳地該超音波訊號發射單元(121)係傳遞該超音波(U)的速度、頻率或波長給該接收單元(122)；該接收單元(122)分析該超音波(U)之速度並轉換為一穿透率或一反射率，或者該接收單元(122)分析該超音波訊號發射單元(121)投射該超音波(U)的時間與該接收單元(122)接收該超音波(U)的時間之間差距的一時間差，或者該接收單元(122)並根據該時間差分析出一反射距離。

以下為更詳細的說明，該超音波(U)於接觸一障礙物(O)(參閱第1B圖及第1C圖)後，該超音波(U)係分為穿透該障礙物(O)後所產生的一穿透波(U1)及碰撞該障礙物(O)後所產生的一反射波(U2)，換言之該超音波(U)具有該穿透波(U1)及該反射波(U2)；該接收單元(122)並分析該超音波(U)之該穿透波(U1)的速度並轉換為對該障礙物(O)之該穿透率或該反射率，或者該接收單元(122)並分析該超音波訊號發射單元(121)投射該超音波(U)的時間與該接收單元(122)接收該反射波(U2)的時間之間差距的該時間差，或者該接收單元(122)並根據該時間差分析出該障礙物(O)與該超音波模組(12)之該反射距離。

接著，該計算單元(123)係將該接收單元(122)所傳遞之該穿透率與內建之一穿透率設定值比較，或者該計算單元(123)係將該接收單元(122)所傳遞之該反射率與內建之一反射率設定值比較，或者該計算單元(123)係將該接收單元(122)所傳遞之該時間差與內建之一時間差設定值比較，或者該計算單元(123)係將該接收單元(122)所傳遞之該反射距離與內建之一反射距離設定值比較。當該穿透率與該穿透率設定值有差異時，或者該反射率與該反射率設定值有差異時，或者該時間差與該時間差設定值有差異時，或者該反射距離與該反射距 離設定值有差異時，該計算單元(123)係產生一落水訊號並傳遞給該訊號發射單元(124)，該訊號發射單元(124)係藉由一有線方式或一無線方式發出該落水訊號。例如，當該穿透率大於該穿透率設定值時，或者該反射率小於該反射率設定值時，或者該時間差小於該時間差設定值時，或者該反射距離小於該反射距離設定值時，該計算單元(123)係產生該落水訊號並傳遞給該訊號發射單元(124)，該訊號發射單元(124)係藉由有線方式或無線方式發出該落水訊號。此外，該超音波訊號發射單元(121)係為一超音波訊號發射元件或一超音波訊號發射裝置等其中之一種。在本發明其一較佳實施例中，以該超音波訊號發射元件態樣呈現之該超音波訊號發射單元(121)係發射該超音波，而該接收單元(122)係接收該超音波訊號發射單元(121)所投射之該超音波，並分析該穿透率、該反射率、該時間差或該反射距離。

請同時參閱第1B圖，該超音波訊號發射單元(121)及該接收單元(122)係設置於該容置空間(111)的相同側，例如該超音波訊號發射單元(121)及該接收單元(122)係設置於該容置空間(111)的上半部，且該超音波訊號發射單元(121)於發射該超音波(U)時，係同步傳遞一起始時間至該接收單元(122)。該超音波訊號發射單元(121)係朝向該容置空間(111)的下半部發射該超音波(U)，接著該超音波(U)碰撞位於該容置空間(111)的下半部的該障礙物(O)後產生該反射波(U2)，在本實施例中該障礙物(O)係為水，例如水從該穿孔(112)進入該容置空間(111)；該容置空間(111)中未被水佔據的部分為空氣。該接收單元(122)接收該反射波(U2)並標記一接收時間，該接收單元(122)將該接收時間減去該起始時間即為該時間差，該接收單元(122)並將該時間差傳遞給該計算單元(123)。該計算單元(123)係內建有該時間差設定值，該計算單元(123)係核對、比較或計算該時間差與該時間差設定值的差異，當該時間差與該時間差設定值有差異時，例如當該時間差小於該時間差設定值時，該計算單元(123)係產生該落水訊號並傳遞給該訊號發射單元(124)，接著該訊號發射單元(124)係藉由有線方式或無線方式發 出該落水訊號。特別說明的是，當該容置空間(111)中沒有該障礙物(O)時，該超音波(U)係碰撞該殼體(11)的底部並產生該反射波(U2)，此時所測得的該時間差即可做為該時間差設定值。

此外，該接收單元(122)並根據該時間差分析出該障礙物(O)與該超音波模組(12)之該反射距離，該反射距離係為二分之一的該時間差乘以該超音波(U)的速度或該反射距離係為該時間差乘以該超音波(U)的速度，或者該反射距離係為二分之一的該時間差乘以該反射波(U2)的速度，該接收單元(122)並將該反射距離傳遞給該計算單元(123)。該計算單元(123)係內建有該反射距離設定值，該計算單元(123)係核對、比較或計算該反射距離與該反射距離設定值的差異，當該反射距離與該反射距離設定值有差異時，例如當該反射距離小於該反射距離設定值時，該計算單元(123)係產生該落水訊號並傳遞給該訊號發射單元(124)，接著該訊號發射單元(124)係藉由有線方式或無線方式發出該落水訊號。特別說明的是，當該容置空間(111)中沒有該障礙物(O)時，該超音波(U)係碰撞該殼體(11)的底部並產生該反射波(U2)，此時所測得的該時間差即可做為該時間差設定值，該反射距離設定值係為二分之一的該時間差設定值乘以該超音波(U)的速度，或者該反射距離設定值係為二分之一的該時間差設定值乘以該反射波(U2)的速度。

請同時參閱第1C圖，該超音波訊號發射單元(121)與該接收單元(122)係設置於該容置空間(111)的相對側，例如該超音波訊號發射單元(121)係設置於該容置空間(111)的上半部，該接收單元(122)係設置於該容置空間(111)的下半部，該超音波訊號發射單元(121)係朝向該容置空間(111)的下半部發射該超音波(U)，較佳地該超音波訊號發射單元(121)係朝向該接收單元(122)發射該超音波(U)。接著該超音波穿透位於該容置空間(111)的下半部的該障礙物(O)後產生該穿透波(U1)，在本實施例中該障礙物(O)係為水，且該障礙物(O)係覆蓋該接收單元(122)，例如水從該穿孔(112)進入該容置空間(111)並覆蓋該接收單元(122)；該 容置空間(111)中未被水佔據的部分為空氣。該接收單元(122)接收該穿透波(U1)並分析該穿透波(U1)的速度及該穿透率，例如當該接收單元(122)分析出該穿透波(U1)的速度係大於該超音波(U)的速度之後，接著該接收單元(122)就計算該穿透率；該接收單元(122)並將該穿透率傳遞給該計算單元(123)。該計算單元(123)係內建有該穿透率設定值，較佳地該穿透率設定值係為0，該計算單元(123)係核對、比較或計算該穿透率與該穿透率設定值的差異，當該穿透率與該穿透率設定值有差異時，例如當該穿透率大於該穿透率設定值時，或者當該穿透率大於0時，該計算單元(123)係產生該落水訊號並傳遞給該訊號發射單元(124)，該訊號發射單元(124)係藉由有線方式或無線方式發出該落水訊號。特別說明的是，水的不可壓縮率為2.2x10⁹(Pa)，空氣的不可壓縮率為1x10⁵(Pa)，水的不可壓縮率係大於空氣的不可壓縮率，由於音波的速度會隨著介質的不可壓縮率增加而變快，因此當汽車落水後，水會覆蓋該接收單元(122)，導致該穿透波(U1)的速度大於該超音波(U)的速度。

該接收單元(122)係使用下列公式分析該穿透率： 其中，T為該穿透率，ρ ₁為空氣密度，C₁為該超音波(U)的速度，ρ₂為水的密度，C₂為該超音波(U)的該穿透波(U1)的速度；其中，ρ ₁、ρ₂及C₁係各自獨立地為不同的常數並儲存於該接收單元(122)，C₂係由該接收單元(122)所測得。於第1C圖實施例中，該障礙物(O)係為水，該容置空間(111)中未被該障礙物(O)填滿之部分係為空氣，因此舉例ρ ₁=0.0012g/cm³，C₁=0.331x10⁵cm/sec，ρ₂=1.00g/cm³，C₂=1.43x10⁵cm/sec，經計算後T=0.00117。於該穿透率設定值係為0的實施例中，該計算單元(123)係核對、比較或計算該穿透率與該穿透率設定值的差異，當該穿透率(T=0.00117)大於該穿透率設定值(係為0)時，該計算單元(123)係產生該落 水訊號並傳遞給該訊號發射單元(124)，該訊號發射單元(124)係藉由有線方式或無線方式發出該落水訊號。

該接收單元(122)係使用下列公式分析該反射率： 其中，R為該反射率，ρ ₁為空氣密度，C₁為該超音波(U)的速度，ρ₂為水的密度，C₂為該超音波(U)的該穿透波(U1)的速度；其中，ρ ₁、ρ₂及C₁係各自獨立地為不同的常數並儲存於該接收單元(122)，C₂係由該接收單元(122)所測得。於第1C圖實施例中，該障礙物(O)係為水，該容置空間(111)中未被該障礙物(O)填滿之部分係為空氣，因此舉例ρ ₁=0.0012g/cm³，C₁=0.331x10⁵cm/sec，ρ₂=1.00g/cm³，C₂=1.43x10⁵cm/sec，經計算後R=0.99883。於該反射率設定值係為1的實施例中，該計算單元(123)係核對、比較或計算該反射率與該反射率設定值的差異，當該反射率(R=0.99883)小於該反射率設定值(係為1)時，該計算單元(123)係產生該落水訊號並傳遞給該訊號發射單元(124)，該訊號發射單元(124)係藉由有線方式或無線方式發出該落水訊號。

前述超音波構件(1)尤其適用於汽車落水後，藉由該超音波(U)在兩個不同介質物(例如分別為空氣與水)之間的特性，所導致該超音波(U)的該反射率、該穿透率、該時間差及該反射距離分別與該反射率設定值、該穿透率設定值、該時間差設定值及該反射距離設定值的差異，來檢測汽車落水與否，有助於落水資訊快速接收及發出，而能夠把握救援的先機。

此外，該穿孔(112)內側部係進一步設置有一透水層(114)，而該透水層(114)係為一含纖維材層或布層；請一併參閱第2圖所示，為本發明超音波構件其二較佳實施例之裝置設置方塊圖，其中以含纖維材層或布層態樣顯示 之該透水層(114)係設置於該等穿孔(112)之內部，可用以阻擋外部的灰塵，達到預防因灰塵而產生之誤判而影響落水資訊之運作。

再者，為了達到上述之目的，本發明人另提出一種汽車落水逃生系統(2)，請參閱第3圖與第4圖所示，為本發明汽車落水逃生系統其一較佳實施例之系統設置方塊圖，以及系統運作示意圖，其中本發明之汽車落水逃生系統(2)係至少包括有：至少一如上述之超音波構件(1)及一主機板(21)。

該主機板(21)，係電性連接該超音波構件(1)，該主機板(21)接收該訊號發射單元(124)發射之該落水訊號，該主機板(21)係電性連接一車輛(3)之一馬達(31)以開啟至少一車窗(32)，以及電性連接該車輛(3)之一電磁開關(33)以解開至少一安全帶(34)。此外，該汽車落水逃生系統(2)係進一步設置有一不斷電系統(22)，該不斷電系統(22)係使該汽車落水逃生系統(2)所需之電力不中斷。在本發明其一較佳實施例中，該汽車落水逃生系統(2)係包括一個上述之超音波構件(1)，以及一個該主機板(21)，該主機板(21)設有一控制單元(211)，而該控制單元(211)係電性連接該車輛(3)之該馬達(31)與該電磁開關(33)，其中該馬達(31)係電性連接該車輛(3)之該車窗(32)，而該電磁開關(33)係電性連接該車輛(3)之該安全帶(34)，當該車輛(3)落水後而該主機板(21)接獲電性連接之該發射單元(124)所發射之該落水訊號後，該主機板(21)係經由該馬達(31)開啟至少一個該車窗(32)，以及經由該電磁開關(33)解開至少一個該安全帶(34)，以利該車輛(3)內之人員順利逃生；此外，該不斷電系統(22)係於該車輛(3)落水而電力中斷後，以提供該汽車落水逃生系統(2)所需之電力。

再者，可分別於該車輛(3)之車頭前側，及車尾後側，及前左車門內，及前右車門內，及後左車門內，及後右車門內各安裝至少一個該超音波構件(1)；當車頭前側之該超音波構件(1)偵測到異常(該落水訊號)時，換言之該主機板(21)接收到該訊號發射單元(124)發射之該落水訊號後，該主機板(21)通知啟動前後之左右兩側車門之車窗及天窗之馬達，使車窗下降及天窗打開；當車 尾後側之該超音波構件(1)偵測異常時，該主機板(21)通知啟動開啟前後之左右兩側車門之車窗及天窗之馬達，使車窗下降及天窗打開；當前左車門內之該超音波構件(1)或後左車門之該超音波構件(1)偵測異常時，該主機板(21)通知啟動開啟前右車門之車窗及後右車門之車窗，逃生方向為落水方向之相反側；當前右車門內之該超音波構件(1)或後右車門之該超音波構件(1)偵測異常時，該主機板(21)通知啟動開啟前左車門之車窗及後左車門之車窗。進一步，該車輛(3)之車頂天窗可安裝一個該超音波構件(1)，當車頂之該超音波構件(1)偵測異常時，該主機板(21)控制關閉天窗並開啟所有左右兩側車門之車窗馬達，使車窗下窗。

此外，請一併參閱第5圖所示，為本發明汽車落水逃生系統其二較佳實施例之系統運作示意圖，其中該汽車落水逃生系統(2)係可進一步電性連接一安裝於該車輛(3)或該車輛(3)駕駛者所持有之行動通訊裝置等其中之一種裝置內部的應用程式(4)，該汽車落水逃生系統(2)係於接收該落水訊號後，啟動該應用程式(4)之自動定位功能，其中該應用程式(4)亦可進一步透過一語音助理或自動撥號等其中之一種方式進行發送一求救簡訊或一求救電話等其中之一種功能；在本發明其一較佳實施例中，該車輛(3)內部係連網而設置該應用程式(4)，當該汽車落水逃生系統(2)係於接收該落水訊號後，則電性連接該應用程式(4)而啟動自動定位功能，以讓救援者知悉其落水處；再者，當自動定位功能啟動之同時，該應用程式(4)亦可進一步透過一語音助理進行求救簡訊之發送，同步讓救援者知悉。

再者，請參閱第5圖及第6圖，該主機板(21)之控制單元(211)亦可進一步電性連接該車輛(3)之一喇叭(36)及複數個車燈(35)，以於該主機板(21)接收該落水訊號後啟動該喇叭(36)發出聲響，以及啟動各該車燈(35)閃爍發光。在本發明其一較佳實施例中，該汽車落水逃生系統(2)之該主機板(21)係電性連接該車輛(3)之該喇叭(36)，當該汽車落水逃生系統(2)接收該落水訊號後，則驅動該喇叭(36)發出聲響，以使該救援者透過該聲響找出落水之地點。

由上述之實施說明可知，本發明汽車落水逃生系統及其超音波構件與現有技術與產品相較之下，本發明之汽車落水逃生系統及其超音波構件係藉由該超音波(U)在兩個不同介質物(例如分別為空氣與水)之間的特性，所導致該超音波(U)的該反射率、該穿透率、該時間差及該反射距離分別與該反射率設定值、該穿透率設定值、該時間差設定值及該反射距離設定值的差異，來檢測汽車落水與否，有助於落水資訊快速接收及發出，而能夠把握救援的先機以減少人員傷亡之優勢者。

綜上所述，本發明之汽車落水逃生系統及其超音波構件，的確能藉由上述所揭露之實施例，達到所預期之使用功效，且本發明亦未曾公開於申請前，誠已完全符合專利法之規定與要求。爰依法提出發明專利之申請，懇請惠予審查，並賜准專利，則實感德便。

惟，上述所揭之圖示及說明，僅為本發明之較佳實施例，非為限定本發明之保護範圍；大凡熟悉該項技藝之人士，其所依本發明之特徵範疇，所作之其它等效變化或修飾，皆應視為不脫離本發明之設計範疇。

Claims (20)

1. 一種超音波構件，係至少包括有：一殼體(11)，其內部係容設有一容置空間(111)，該殼體(11)之至少一側部係開設有至少一穿孔(112)，以及至少二對應設置於該穿孔(112)二側之遮蔽片(113)，其中該遮蔽片(113)係與該殼體(11)之該側部夾設一角度(θ)；以及一超音波模組(12)，係設置於該容置空間(111)內，該超音波模組(12)係包括有一超音波訊號發射單元(121)、一接收單元(122)、一電性連接該接收單元(122)之計算單元(123)，以及一電性連接該計算單元(123)之訊號發射單元(124)；其中，該超音波訊號發射單元(121)係投射一超音波(U)，該接收單元(122)係接收該超音波(U)；該接收單元(122)分析該超音波(U)之速度並轉換為一穿透率或一反射率，或者該接收單元(122)分析該超音波訊號發射單元(121)投射該超音波(U)的時間與該接收單元(122)接收該超音波(U)的時間之間差距的一時間差，或者該接收單元(122)並根據該時間差分析出一反射距離；該計算單元(123)係將該接收單元(122)所傳遞之該穿透率與內建之一穿透率設定值比較，或者該計算單元(123)係將該接收單元(122)所傳遞之該反射率與內建之一反射率設定值比較，或者該計算單元(123)係將該接收單元(122)所傳遞之該時間差與內建之一時間差設定值比較，或者該計算單元(123)係將該接收單元(122)所傳遞之該反射距離與內建之一反射距離設定值比較；當該穿透率與該穿透率設定值有差異時，或者該反射率與該反射率設定值有差異時，或者該時間差與該時間差設定值有差異時，或者該反射距離與該反射距離設定值有差異時，該計算單元(123) 係產生一落水訊號並傳遞給該訊號發射單元(124)，該訊號發射單元(124)係藉由一有線方式或一無線方式發出該落水訊號。
2. 如申請專利範圍第1項所述之超音波構件，其中該超音波訊號發射單元(121)及該接收單元(122)係設置於該容置空間(111)的相同側，且該超音波訊號發射單元(121)於發射該超音波(U)時，係同步傳遞一起始時間至該接收單元(122)；該超音波(U)具有一反射波(U2)，該接收單元(122)接收該反射波(U2)並標記一接收時間，該接收單元(122)將該接收時間減去該起始時間即為該時間差。
3. 如申請專利範圍第2項所述之超音波構件，其中當該時間差小於該時間差設定值時，該計算單元(123)係產生該落水訊號並傳遞給該訊號發射單元(124)。
4. 如申請專利範圍第3項所述之超音波構件，其中當該超音波(U)係碰撞該殼體(11)的底部並產生該反射波(U2)時，該時間差即為該時間差設定值。
5. 如申請專利範圍第2項所述之超音波構件，其中該反射距離係為二分之一的該時間差乘以該超音波(U)的速度，或該反射距離係為該時間差乘以該超音波(U)的速度。
6. 如申請專利範圍第5項所述之超音波構件，其中當該反射距離小於該反射距離設定值時，該計算單元(123)係產生該落水訊號並傳遞給該訊號發射單元(124)。
7. 如申請專利範圍第1項所述之超音波構件，其中該超音波訊號發射單元(121)與該接收單元(122)係設置於該容置空間(111)的相對側。
8. 如申請專利範圍第7項所述之超音波構件，其中該超音波訊號發射單元(121)係朝向該接收單元(122)發射該超音波(U)。
9. 如申請專利範圍第7項所述之超音波構件，其中該超音波(U)具有一穿透波(U1)，當該接收單元(122)分析出該穿透波(U1)的速度係大於該超音波(U)的速度之後，該接收單元(122)係使用下列公式分析該穿透率： 其中，T為該穿透率，ρ ₁為空氣密度，C₁為該超音波(U)的速度，ρ₂為水的密度，C₂為該穿透波(U1)的速度；ρ ₁、ρ₂及C₁係各自獨立地為不同的常數並儲存於該接收單元(122)，C₂係由該接收單元(122)所測得。
10. 如申請專利範圍第9項所述之超音波構件，其中當該穿透率大於該穿透率設定值時，該計算單元(123)係產生該落水訊號並傳遞給該訊號發射單元(124)。
11. 如申請專利範圍第10項所述之超音波構件，其中該穿透率設定值係為0。
12. 如申請專利範圍第7項所述之超音波構件，其中該超音波(U)具有一穿透波(U1)，當該接收單元(122)分析出該穿透波(U1)的速度係大於該超音波(U)的速度之後，該接收單元(122)係使用下列公式分析該反射率： 其中，R為該反射率，ρ ₁為空氣密度，C₁為該超音波(U)的速度，ρ₂為水的密度，C₂為該超音波(U)的該穿透波(U1)的速度；其中，ρ ₁、ρ₂及C₁係各自獨立地為不 同的常數並儲存於該接收單元(122)，C₂係由該接收單元(122)所測得；當該反射率小於該反射率設定值時，該計算單元(123)係產生該落水訊號並傳遞給該訊號發射單元(124)。
13. 如申請專利範圍第12項所述之超音波構件，其中該反射率設定值係為1。
14. 如申請專利範圍第1項所述之超音波構件，其中該角度(θ)係介於5度至65度之間。
15. 一種汽車落水逃生系統，係設置於一車輛(3)上，該汽車落水逃生系統(2)係至少包括有：至少一如申請專利範圍第1項所述之超音波構件(1)；以及一主機板(21)，係電性連接該超音波構件(1)，當該主機板(21)接收該訊號發射單元(124)發射之該落水訊號後，該主機板(21)係電性連接該車輛(3)之一馬達(31)以開啟至少一車窗(32)，以及電性連接該車輛(3)之一電磁開關(33)以解開至少一安全帶(34)。
16. 如申請專利範圍第15項所述之汽車落水逃生系統，其中該汽車落水逃生系統(2)係進一步設置有一不斷電系統(22)，該不斷電系統(22)係使該汽車落水逃生系統(2)所需之電力不中斷。
17. 如申請專利範圍第15項所述之汽車落水逃生系統，其中該汽車落水逃生系統(2)係進一步電性連接一安裝於該車輛(3)或該車輛(3)駕駛者所持有之行動通訊裝置其中之一裝置內部的應用程式(4)，該汽車落水逃生系統(2)係於接收該落水訊號後，啟動該應用程式(4)之自動定位功能。
18. 如申請專利範圍第17項所述之汽車落水逃生系統，其中該應用程式(4)係進一步透過一語音助理或自動撥號其中之一方式進行發送一求救簡訊或一求救電話其中之一功能。
19. 如申請專利範圍第15項所述之汽車落水逃生系統，其中該主機板(21)係進一步電性連接該車輛(3)之一喇叭(36)，以於該主機板(21)接收該落水訊號後啟動該喇叭(36)發出聲響。
20. 如申請專利範圍第15項所述之汽車落水逃生系統，其中該主機板(21)設一控制單元(211)，該控制單元(211)係電性分別連結該馬達(31)、複數個車燈(35)及至少一喇叭(36)。